JP2015217406A - Hot press steel component, manufacturing method for the same, and hot- pressing press die - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ホットプレス鋼製部品、その製造方法及びホットプレス用プレス型に関するものである。
更に詳細には、ホットプレス加工で形成されたエンボスを有し、優れた剛性及び強度を有するホットプレス鋼製部品、これを一工程で製造できスプリングバックが抑制され形状付与性に優れたホットプレス鋼製部品の製造方法、及びこの方法に使用可能なホットプレス用プレス型に関する。
The present invention relates to a hot-pressed steel part, a manufacturing method thereof, and a hot-press press die.
More specifically, a hot-pressed steel part having embossing formed by hot pressing and having excellent rigidity and strength, which can be manufactured in a single process, and has excellent shape imparting properties with suppressed springback. The present invention relates to a method for manufacturing a steel part, and a hot press die that can be used in this method.
近年、自動車業界などでは、燃費や電費等を向上すべく、使用する鋼板の板厚減少による車両や部品の軽量化が図られている。ところが、一般に板厚減少により剛性は低下するし、強度も低下する。
そこで、従来は、板厚減少による軽量化と剛性を両立させるべく鋼板を冷間でエンボス加工していた。また、強度を向上させるべく、鋼板をホットプレス加工したり、いわゆるハイテン材(高張力鋼)を冷間でプレス加工することが行われていた。
2. Description of the Related Art In recent years, in the automobile industry and the like, weight reduction of vehicles and parts has been achieved by reducing the thickness of a steel plate to be used in order to improve fuel consumption and electricity consumption. However, in general, the rigidity is lowered and the strength is lowered by reducing the plate thickness.
Therefore, conventionally, steel sheets have been embossed cold in order to achieve both weight reduction and rigidity by reducing the plate thickness. Further, in order to improve the strength, hot pressing of a steel plate or cold pressing of a so-called high-tensile material (high-tensile steel) has been performed.
しかし、強度向上に係る鋼板のホットプレス加工は設備コストが高く、ハイテン材の冷間プレス加工では、ハイテン材のスプリングバックにより成形品の形状保持性が十分ではない。よって、スプリングバックを見積もって成形を行う必要があり、場合によっては形状修正を行う必要もあり、成形品の設計自由度が低く、工数を要するなど経済的にも不利であった。 However, hot pressing of steel sheets for improving strength is expensive in equipment costs, and in cold pressing of high-tensile materials, the shape retention of the molded product is not sufficient due to the spring back of the high-tensile materials. Therefore, it is necessary to estimate the springback and perform molding. In some cases, it is also necessary to correct the shape, which is disadvantageous from an economic point of view because the degree of freedom in designing the molded product is low and man-hours are required.
また、鋼板の板厚減少による軽量化と剛性及び強度を両立させるべく、予め冷間エンボス加工を施した鋼板を、所定の冷却媒体通路を有するプレス型でプレス加工し、冷却媒体で十分に焼き入れすることにより、エンボスを有する鋼板を成形する加圧成形方法が提案されている(特許文献1参照。)。 In addition, in order to achieve both weight reduction and rigidity and strength by reducing the thickness of the steel sheet, the steel sheet that has been cold embossed in advance is pressed with a press die having a predetermined cooling medium passage, and is sufficiently baked with the cooling medium. There has been proposed a pressure forming method for forming a steel plate having an emboss by inserting (see Patent Document 1).
しかしながら、このような従来技術にあっては、予め形成されたエンボスが加圧されてその形状が崩れることがあった。また、鋼板全体に予めエンボスが形成されているためエンボス形成部位で他の部材を接合・取付しなければならず、接合や取付の強度が低下し、他の部材の取り付け性に劣る。
さらには、鋼板に対し予めエンボス加工を施し、その後にホットプレス加工をしなければならず、工数が多くなり製造効率が十分とはいえない。
However, in such a prior art, the embossing previously formed may be pressurized and the shape may collapse. In addition, since the emboss is formed in advance on the entire steel plate, other members must be joined and attached at the emboss formation site, the strength of joining and attachment is reduced, and the attachment of other members is inferior.
Furthermore, the steel plate must be embossed in advance and then hot pressed, which increases the number of man-hours and is not sufficient for manufacturing efficiency.
本発明は、このような従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンボスを有し優れた剛性及び強度を有するホットプレス鋼製部品、これを一工程で製造でき、スプリングバックが抑制され形状付与性に優れたホットプレス鋼製部品の製造方法、及びこの製造方法に使用可能なホットプレス用プレス型を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a hot-pressed steel part having embossing and excellent rigidity and strength in one step. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a hot-pressed steel part that can be manufactured and has excellent shape imparting properties with suppressed spring back, and a hot-press press die that can be used in this manufacturing method.
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、所望部位へのエンボス加工とホットプレス加工を一緒に行うことなどにより、上記目的が達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventor has found that the above-mentioned object can be achieved by performing embossing and hot pressing on a desired part together, and to complete the present invention. It came.
即ち、本発明のホットプレス鋼製部品は、エンボス部とフラット部を有する部品であって、上記エンボス部と上記フラット部が鋼板のホットプレス加工で形成されたものであることを特徴とする That is, the hot-pressed steel part of the present invention is a part having an embossed part and a flat part, wherein the embossed part and the flat part are formed by hot pressing a steel plate.
また、本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法は、エンボス部とフラット部を有するホットプレス鋼製部品を製造する方法である。鋼板を加熱し、加熱した鋼板にプレス型内でプレス成形とエンボス成形と焼き入れを行うことを特徴とする。 The method for producing a hot-pressed steel part according to the present invention is a method for producing a hot-pressed steel part having an embossed part and a flat part. The steel sheet is heated, and the heated steel sheet is press-formed, embossed and quenched in a press die.
さらに、本発明のホットプレス用プレス型は、ホットプレス鋼製部品にエンボス部を形成するエンボス形成部と、フラット部を形成するフラット形成部を有し、成形面以外の部分と接触する冷却媒体とを備えることを特徴とする。 Furthermore, the press die for hot pressing of the present invention has an emboss forming portion for forming an embossed portion in a hot-pressed steel part, and a flat forming portion for forming a flat portion, and a cooling medium that comes into contact with a portion other than the molding surface. It is characterized by providing.
本発明によれば、所望部位へのエンボス加工とホットプレス加工を一緒に行うことなどとしたため、エンボスを有し優れた剛性及び強度を有するホットプレス鋼製部品、これを一工程で製造でき、スプリングバックが抑制され形状付与性に優れたホットプレス鋼製部品の製造方法、及びこの製造方法に使用可能なホットプレス用プレス型を提供することができる。 According to the present invention, since embossing to a desired part and hot press processing are performed together, a hot press steel part having embossing and excellent rigidity and strength, this can be manufactured in one step, It is possible to provide a method for manufacturing a hot-pressed steel part that is suppressed in spring back and has excellent shape imparting properties, and a hot-press press die that can be used in this manufacturing method.
<ホットプレス鋼製部品>
以下、本発明のホットプレス鋼製部品について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明のホットプレス鋼製部品の一実施形態を示す斜視図である。
図1において、このホットプレス鋼製部品1は、エンボス部10とフラット部20及び21とを備えている。
<Hot-pressed steel parts>
Hereinafter, the hot-pressed steel part of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a hot-pressed steel part according to the present invention.
In FIG. 1, this hot-pressed
エンボス部10、フラット部20及びフラット部21は一体に形成されているが、エンボス部10とフラット部20は折曲部10x、フラット部20とフラット部21は折曲部20xで、折り曲げられて連続しており、ホットプレス鋼製部品1は全体としてハット形の側面形状を有している。
The embossed
また、ホットプレス鋼製部品1において、エンボス部10はその表面から図示上向きに突出した風車形状のエンボスパターン11を有するが、フラット部20及び21は平坦な表面を有している。
In the hot-pressed
本実施形態において、エンボスパターン11の端部は折曲部10xに接しているが、このようにエンボスパターン11をフラット部20との境界ぎりぎりまで広範囲に形成することにより、エンボス形成がもたらす剛性向上効果を最大限に発揮させることができる。
なお、エンボスの最弱部はエンボス頂点であり、このようにエンボスパターン11をフラット部20との境界ぎりぎりまで広範囲に形成すれば、エンボス頂点が折曲部11xに配されるので、成形(本例では折り曲げ成形)を容易に行えるという利点もある。
In the present embodiment, the end portion of the embossed
The weakest part of the emboss is the emboss apex. If the embossed
エンボスパターン11をフラット部20との境界ぎりぎりまで形成できる理由は、本発明のホットプレス鋼製部品がホットプレス工程でエンボス加工されたことに起因し、エンボスパターンが高い形状凍結性を有するからである。
これに対し、従来のようなハイテン材の冷間エンボス加工では、いわゆるスプリングバックが起こってしまって高い形状凍結性は得られず、エンボス形成による剛性向上効果を十分に享受することができない。
The reason why the embossed
On the other hand, in the conventional cold embossing of high-tensile material, so-called springback occurs, and high shape freezing property cannot be obtained, and the rigidity improvement effect by emboss formation cannot be fully enjoyed.
このホットプレス鋼製部品1において、フラット部21は平坦に形成されており、図示しない他の部材や躯体などとの溶接、特にスポット溶接などによる接合に利用される。
この場合においても、従来のハイテン材冷間加工と異なり、折り曲げ加工に対するスプリングバックを考慮しなくてもよいので、接合精度を向上でき、強固な接合を実現することできる。
In this hot-pressed
Also in this case, unlike the conventional high-tensile cold working, it is not necessary to consider the spring back for the bending work, so that the joining accuracy can be improved and a strong joining can be realized.
なお、図示しなかったが、フラット部21には、ボルト穴などを設けることができ、他の部材や躯体とのボルト止めなどによる締結に利用することができる。
この場合においても、従来と異なり折り曲げ加工に対するスプリングバックを考慮しなくてもよいので、締結精度を向上でき、強固な締結を実現することできる。
Although not shown, the
Also in this case, unlike the conventional case, it is not necessary to consider the spring back for the bending process, so that the fastening accuracy can be improved and the firm fastening can be realized.
次に、図2〜図5に本発明のホットプレス鋼製部品の他の実施形態を示す。
なお、以上に説明した部材・要素と実施的に同一の部材・要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
Next, FIGS. 2 to 5 show other embodiments of the hot-pressed steel part of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member and element which is practically the same as the member and element demonstrated above, and the description is abbreviate | omitted.
図2は、ホットプレス鋼製部品2におけるエンボス部10のエンボスパターン12が図示上方向に突出した円柱状をなす実施形態を示すものであり、この場合もエンボスパターン12の端部を折曲部10xに接させることができ、上記の利点を得ることができる。
FIG. 2 shows an embodiment in which the embossed
図3に示す実施形態では、ホットプレス鋼製部品3のエンボスパターン13が図示下方向に凹設された亀甲形状をなしており、この場合もエンボスパターン13の端部を折曲部10xに接させることができ、上記の利点を得ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 3, the embossed
図4に示す実施形態では、ホットプレス鋼製部品4のエンボスパターン14が図示上方向に突出した正方形状をなし、これらが市松模様のように配置されており、この場合もエンボスパターン14の端部を折曲部10xに接させることができ、上記の利点を得ることができる。
In the embodiment shown in FIG. 4, the embossed
図5に示す実施形態では、エンボスパターンが図1の実施形態と同一であるが、エンボス部が折り曲げ加工されており、エンボス部10と折曲部10yで連続したエンボス部16が形成されている。上述のように、本発明ではエンボスパターンや折り曲げ加工の形状凍結性が良好であるので、エンボス部を折り曲げ加工するのも容易である。
また、エンボス部10には、搬送穴15が設けられており、ホットプレス鋼製部品5を他の場所に搬送するのが容易である。かかる搬送穴なども、形状凍結性が良好であるため精密に形成することができる。
In the embodiment shown in FIG. 5, the embossing pattern is the same as that of the embodiment of FIG. 1, but the embossed part is bent, and an
Moreover, the
なお、図6〜図9にエンボスパターンの例を示す。本発明においては、いずれのエンボスパターンであっても良好に用いることができ、上述の利点を得ることができる。 6 to 9 show examples of the emboss pattern. In the present invention, any emboss pattern can be used satisfactorily, and the above-described advantages can be obtained.
<ホットプレス鋼製部品の製造方法及びホットプレス用成形型>
次に、本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法について説明する。
本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法は、上述のようなホットプレス鋼製部品を得る方法であり、原料鋼板を加熱し、加熱した原料鋼板に成形型内でプレス成形とエンボス成形と焼き入れを行う。
<Hot-pressed steel part manufacturing method and hot-press mold>
Next, the manufacturing method of the hot press steel parts of this invention is demonstrated.
The method for producing a hot-pressed steel part according to the present invention is a method for obtaining a hot-pressed steel part as described above. The raw steel sheet is heated, and the heated raw steel sheet is pressed, embossed, and baked in a mold. Put in.
図10に、本発明のホットプレス鋼製部品の製造方法の一例における各工程を示す。
同図に示すように、本発明の製造方法では、まず原料鋼100を加熱炉30に搬送し、所望温度に加熱し温度保持を行う。
次いで、加熱した原料鋼板100をプレス型40(成形型)に搬送し、熱間で所望形状に加工(折り曲げ加工)するとともに所望のエンボス加工を行う。さらに、プレス型40内で焼き入れを行った後、離型し、ホットプレス鋼製部品1を得る。
In FIG. 10, each process in an example of the manufacturing method of the hot press steel components of this invention is shown.
As shown in the figure, in the manufacturing method of the present invention, the
Next, the heated
ここで、原料鋼板100としては、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)及びホウ素(B)などの合金元素を少なくとも1種含む鋼板種を用いることができる。典型的な鋼板厚さは1.0〜2.0mmである。また、原料鋼板の加熱は、代表的には800〜1000℃で行う。
Here, as the
なお、プレス型40は、原料鋼板に所望形状を付与する成形面を有しており、代表的には、成形面で折り曲げプレス加工とエンボス加工が実施され、また成形面にはエンボス形成部とフラット部形成部が設けられている。
このプレス型40における焼き入れは、通常の冷却手段(図示せず)によって行うことができ、例えば、図示しない冷却媒体を上型41と下型42に接触させることにより行うことができる。具体的には、複数の水道管を上型41と下型42の内部に埋設すればよい。
このような場合は、冷却媒体を原料鋼板100に直接接触させなくてもよい。
Note that the press die 40 has a forming surface for imparting a desired shape to the raw steel plate. Typically, bending press processing and embossing are performed on the forming surface, and an emboss forming portion is formed on the forming surface. A flat part forming part is provided.
Quenching in the press die 40 can be performed by a normal cooling means (not shown), for example, by bringing a cooling medium (not shown) into contact with the
In such a case, the cooling medium may not be in direct contact with the
以上、本発明を若干の実施形態によって説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、エンボスパターンは、凸形状又は凹形状のみならず、凹凸の双方を採用することができる。また、その配置も要求される剛性などに応じて適宜変更することができる。
As mentioned above, although this invention was demonstrated by some embodiment, this invention is not limited to these, A various deformation | transformation is possible within the range of the summary of this invention.
For example, the embossed pattern can adopt not only a convex shape or a concave shape but also both concave and convex shapes. Further, the arrangement can be changed as appropriate according to the required rigidity.
本発明のホットプレス鋼製部品、その製造方法及び成形型は、各種業界で利用可能であり、特に自動車業界などの機械業界において特に有用である。
例えば、本発明のホットプレス鋼製部品は、自動車のダッシュクロス、シル、ヒートインシュレーター、パーセル(PSHELF)、リアパネル、ダッシュパネル、フロアー、シートパネルなどに好適に用いることができる。
The hot-pressed steel part of the present invention, its manufacturing method and mold are usable in various industries, and particularly useful in the machine industry such as the automobile industry.
For example, the hot-pressed steel parts of the present invention can be suitably used for automobile dash cloth, sill, heat insulator, parcel (PSHELF), rear panel, dash panel, floor, seat panel, and the like.
1〜5 ホットプレス鋼製部品
10、16 エンボス部
10x、10y 折曲部
11〜14 エンボスパターン
15 搬送穴
20、21 フラット部
20x 折曲部
30 加熱炉
40 プレス型
41 上型
42 下型
100 原料鋼板
1-5 Hot-pressed
Claims (8)
原料鋼板を加熱し、加熱した原料鋼板に成形型内でプレス成形とエンボス成形と焼き入れを行うことを特徴とするホットプレス鋼製部品の製造方法。 In manufacturing hot-pressed steel parts with embossed parts and flat parts,
A method of manufacturing a hot-pressed steel part, comprising heating a raw steel plate and press-molding, embossing and quenching the heated raw steel plate in a mold.
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JP2014101474A JP2015217406A (en) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | Hot press steel component, manufacturing method for the same, and hot- pressing press die |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
JP6894038B1 (en) * | 2020-12-25 | 2021-06-23 | テクノエイト株式会社 | Molding method of embossed semi-cylindrical molded product and embossed semi-cylindrical molded product |
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2014
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